Come alimentare led da 12v/10W

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Salve ragazzi,
Mi trovo alle prese con un progetto che vede la realizzazione di una barra led (6 led da 10w come questi: http://www.ebay.it/itm/221324210254?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1497.l2649 ) che si accendono e spengono creando vari giochi di luce. Fin ora le mie conoscenze mi hanno permesso di scrivere lo sketch utilizzando pwm (e tutto funziona) e di arrivare a questo punto con uno schema provvisorio:

Tutto funziona per il meglio, ma adesso non so come sostituire i led da 3mm con quelli da 10w. Nei pin di Arduino Mega si ha una caduta di tensione di 5V quindi ho applicato ai led una resistenza di 220? per evitare di bruciali. Sostituendo i led immagino che le resistenze non servano più, ma:

a) Quali componenti devo utilizzare per fornirgli la corrente necessaria e portare i 5v almeno a 10v?
b) In questi casi qual'è il metodo migliore dal punto di vista economico e che mi permetta di evitare modifiche allo sketch?

So che le mie domande per alcuni possono sembrare banali...ma spero che qualcuno possa darmi una mando e che questa discussione aiuti altri che come me in elettronica sono alle prime armi.

Grazie.

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Ti stai infilando in un terreno piuttosto complesso ... :roll_eyes:

... non tanto per la parte elettronica di pilotaggio (scordati di poterli collegare "direttamente" ai pin di Arduino), in cui con qualche MOSFET risolvi, quanto ... per la parte "dissipazione di calore" !

Hai idea della temperatura che raggiungono LED da 10W ??? 6 insieme poi non ne parliamo ! Non pensare di poterli lasciare così, attaccati con dei fili e basta, si brucerebbe in poco tempo ... dovrai procurati un bel dissipatore termico (barra di allumino alettata) delle giuste dimensioni e dovrai fare anche attenzione a come li fisserai !!!

Insomma ... i LED di potenza da 10W ... sono forse lontani parenti dei leddini da 3mm che stai usando e devi cambiare completamente approccio pratico.

Della cosa si è discusso molte volte sul forum e, se fai un po' di ricerche, probabilmente trovi svariate discussione.

Non ho particolari esperienze nel settore, ma se passa per questi lidi Etemenanki ... ti potrà sicuramente dare tutte le dritte di cui avrai bisogno :wink:

Guglielmo

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Oltre al raffreddamento non puoi dare 12V ai LED ma devi pilotarli con un corrente costante di max 850mA. Ti serve un aliemtnatore adatto; una resistenza riscalderebbe troppo.

Ciao Uwe

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POOF
(nuvola di fumo e puzza di zolfo)
Eccomi a Te, o Mortale, Esprimi il Tuo Desiderio
(mi ha evocato Guglielmo con un'antico incantesimo sumero :stuck_out_tongue: XD) ...

Scherzi a parte :stuck_out_tongue: ... prima di tutto, attenzione ai led da 10W, perche' ce ne sono di due tipi, esteticamente identici ... quelli che hanno 3 serie di 3 chip connesse in parallelo all'interno, tipo questi http://www.ebay.com/itm/10W-Watt-White-High-Power-LED-Panel-Plant-Growth-Grow-Lamp-Light-900LM-DC9-12V-/161198007914?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item258826666a o simili ... si distinguono perche', guardando dove ci sono i filettini di connessione fra i chip ed i contatti esterni, si intravvede che ognuna delle "righe" di 3 chip e' collegata da entrambe le parti (ci sono 3 gruppi di filettini ad ogni estremita', nella resina) ... inoltre, le specifiche, oltre a dichiarare "9-12V" (ma non sempre lo dicono), dichiarano la corrente di funzionamento come "1050mA" (a volte 950 o 1000, ma mai piu bassa) ... si possono anche (ma non e' il sistema migliore) usare direttamente con i 12V, mettendogli in serie una resistenza ... dato che la loro caduta interna e' circa 10.5V, si puo calcolare la resistenza, tenendo la corrente un po piu bassa del massimo, ed usare 4.4 ohm (4 da 22 ohm 2W in parallelo vanno bene) ... questo per un'uso "generico", ed usando un'alimentazione stabilizzata, li fara' funzionare ad un po meno dei 10W e ne allunghera' la vita (ovviamente, per pilotarli con Arduino, servira' un loro alimentatore da 12V, con corrente un poo superiore al massimo richiesto, in questo caso almeno 8 o 10 A), e serviranno anche dei transistor o mosfet di potenza ... il sistema migliore comunque e' quello di usare dei driver a corrente costante, tipo ad esempio questi http://www.ebay.com/itm/High-Power-10W-LED-Driver-MBI6651-PWM-DIM-/380236759063?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5887e08017 o simili, in modo che sia il circuito a regolare e stabilizzare la corrente che attraversa il led, cosi anche se la tensione di alimentazione varia un po, non si corre il rischio di strinarli ... ed inoltre quei driver hanno quasi sempre degli ingressi di pilotaggio per accendere/spegnere il led o per regolarci la luminosita' mediante un PWM, e questi ingressi possono essere pilotati da Arduino in genere, o al massimo con un transistorino tipo BC337 ...

Il secondo tipo di led da 10W ha internamente tutti e 9 i chip collegati in serie, esteticamente e' identico al primo, ma richiede almeno 32V (in genere da 34 a 36, quindi per usarlo con i 12V servono per forza dei driver di tipo "boost"), come ad esempio questi http://www.ebay.com/itm/5pcs-5X-10W-10Watt-Cool-White-High-Power-Bright-LED-Panel-900LM-Bulb-Lamp-Light-/380609154417?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item589e12cd71 o simili ... in questa inserzione si vede un po meglio, ma anche a led spento si riescono ad intravvedere nella resina i filettini che collegano i chip ai contatti esterni, e se guardi con attenzione (ingrandisci l'immagine passandoci sopra con il mouse), vedrai che ci sono i due filettini solo nell'angolo in alto (verso sinistra) ed in quello in basso (verso destra), il che significa che tutti i chip sono collegati in serie internamente fra loro ... si distingue anche dal fatto che la corrente massima e' dichiarata "350mA" (meglio comunque stare sui 300) ... per usare questi tipi di led, serve per forza un driver "boost" oppure "sepic" (significa solo che fa sia buck che boost) a corrente costante, tipo ad esempio questi http://www.ebay.com/itm/High-Power-350mA-10W-LED-Driver-Board-DC-SEPIC-Buck-Boost-5-32V-Wide-Input-/181302164824?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a36737d58 o simili, che hanno anche un'ingresso per il pilotaggio (PWM) o per accenderli con un segnale ... si potrebbero anche usare dei driver "buck", ma poi li devi alimentare a 40 e passa volt ...

Per la questione dissipazione di calore, la cosa e' molto importante, perche' se il led si surriscalda, si brucia abbastanza facilmente ... se usi un dissipatore "passivo" (senza ventola), devi sceglierlo abbastanza grosso da riuscire a dissipare tutto il calore prodotto dai tuoi led, tipo ad esempio questi o simili, uno per led http://www.ebay.com/itm/1pc-Aluminium-Heatsink-for-4pcs-3w-LED-or-10pcs-1w-LED-/151062976728?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item232c0e18d8 ... sarebbe comunque meglio usare delle ventole, anche sottoalimentate, per far girare l'aria sui dissipatori ... quei led scaldano parecchio, nel medio e lungo periodo ...

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Innanzitutto grazie per il vostro intervento tempestivo XD

... non tanto per la parte elettronica di pilotaggio (scordati di poterli collegare "direttamente" ai pin di Arduino), in cui con qualche MOSFET risolvi, quanto ... per la parte "dissipazione di calore" !

A questo problema (in attesa di acquistare una barra dissipatrice unica) rimedierei con 6 dissipatori recuperati da schede madri di PC tipo questi:

Della cosa si è discusso molte volte sul forum e, se fai un po' di ricerche, probabilmente trovi svariate discussione.

Ho fatto un po di ricerche sul forum e sulla rete più in generale e da quello che ho potuto capire, molti utilizzano driver per led. Ma come funzionano? Supportano PWM?
Scegliendo questa strada dovrei acquistarne uno per ogni led o uno generale per il totale della potenza?

Non ho particolari esperienze nel settore, ma se passa per questi lidi Etemenanki ... ti potrà sicuramente dare tutte le dritte di cui avrai bisogno smiley-wink

Aspetto con "ansia" un suo intervento! :grin:

Oltre al raffreddamento non puoi dare 12V ai LED ma devi pilotarli con un corrente costante di max 850mA. Ti serve un aliemtnatore adatto; una resistenza riscalderebbe troppo.

Quale sarebbe un alimentatore adatto? Puoi farmi qualche esempio?
Uno tipo questo? http://it.farnell.com/xp-power/aep10us12/psu-desktop-10w-12v/dp/1550972

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Quei dissipatori vanno benissimo, uno per led, e puoi anche far girare le ventoline piu lentamente, alimentandooli a 9 o 10 V, in modo che facciano meno casino.

Aspetto con "ansia" un suo intervento! smiley-mr-green

Gia fatto piu sopra :stuck_out_tongue: XD XD XD

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Etemenanki:
... mi ha evocato Guglielmo con un'antico incantesimo sumero ...

- O.T. -
... e tu come sai della mia passione per le antiche scritture Sumere ? ]:smiley: ]:smiley: ]:smiley:

Guglielmo

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gpb01:

Etemenanki:
... mi ha evocato Guglielmo con un'antico incantesimo sumero ...

- O.T. -
... e tu come sai della mia passione per le antiche scritture Sumere ? ]:smiley: ]:smiley: ]:smiley:

Guglielmo

Be', noi demoni siamo abbastanza informati, sul vostro conto, umani ... :stuck_out_tongue: XD XD XD

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Ciao Etemenanki!
Ok, i led lunedì dovrebbero arrivarmi così posso controllare di persona di quale tipologia si tratta e procedere di conseguenza acquistando un driver adatto (che si possa pilotare in PWM). Uno per ogni led. Spero potrai darmi una mano nella scelta!

Per quanto riguarda i led per adesso ho solo queste caratteristiche:
Potenza: 10W
Tensione 10,5v-12V - 0.85A max
Flusso luminoso 800-900 lm
Dimensioni 29mm x 21mm
Necessario un dissipatore addizionale esterno di adeguate dimensioni se alimentato al massimo della potenza
Temperatura colore 3200-3500k - BIANCO FREDDO

Procedendo in questo modo dovrò apportare delle modifiche allo sketch di Arduino?

Gia fatto piu sopra smiley-razz smiley-lol smiley-lol smiley-lol

Ci ho messo un po a rispondere e non avevo visto il tuo intervento!
Grazie ancora :wink:

O.T. Ma...quanti desideri posso esprimere? Spero siano tanti perchè ne avrò bisogno!

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29x21mm sono un formato un po strano (hai un link al produttore ?) ma comunque il fatto che dichiarino la tensione fra 10,5 e 12 V farebbe pensare al tipo piu comune, quello con i chip in serie/parallelo ... poi sbagliano a dichiarare la temperatura di colore (3200 - 3500 K e' bianco caldo), ma probabilmente hanno fatto copia/incolla da qualche testo sbagliato ...

Questo ad esempio sembra abbastanza versatile, ha il cambio della corrente di uscita http://www.ebay.com/itm/150-1500mA-Buck-Regulator-LED-Driver-for-1-50W-High-Power-LED-/181301435008?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a36685a80 ... chiudendo 600 e 300, dovresti ottenere una limitazione a 900mA, che per quei led dovrebbe essere ok, ed inoltre ha un'ingresso enable da usare per il PWM ... alimentato a 12 o 13 V dovrebbe essere ok, ma e' sempre meglio fare una prova, per sicurezza (poi come alimentatore generale puoi usare un po di tutto, perche' regge fino a 48V, potresti alimentarli con un'alimentatore industriale da 24V tipo questo o simili Ac100-240v to 24v DC 5a 120w Regulated Switching Power Supply Transformer for sale online | eBay , o con uno di questi tipi http://www.ebay.com/itm/24V-5A-120W-Watt-AC-DC-Power-Adapter-for-adapter-connector-2-1-2-5-Charger-PSU-/231136034493?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item35d0c7febd , o anche solo con un'alimentatore "da baracchini" di quelli da 13,8V 10A, o roba simile)

[OT] Per i desideri, non c'e' problema ... tanto, anche se l'universo finira' vaporizzato perche' li hai espressi male, daranno la colpa a Guglielmo perche' e' stato lui ad evocarmi ... :stuck_out_tongue_closed_eyes: ]:smiley: :grin: :grin: :grin:)

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Purtroppo non ho il link al produttore...aspetto che arrivano e se non sono siglati posso chiedere al fornitore da cui li ho acquistati o sperare in una scatola originale...in ogni caso appena ho notizie posto qui tutte le informazioni che ho.

Quindi se ho capito bene, nel caso vada bene questo driver http://i.ebayimg.com/00/s/ODAwWDgwMA==/z/suEAAMXQgPhRkbzk/$(KGrHqNHJE4FG!,ryk-WBRkbzkUvd!~~60_3.JPG

  • collego EN al pin di arduino che utilizzo come PWM
  • collego VCC e GND all'alimentatore
  • collego LED+ e LED- al led
  • chiudo 300 e 600 per avere 900mA sull'uscita del led

Spero di aver capito bene perchè con la parte software vado molto bene ma nell'hardware sono un po una capra :blush:

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Ovviamente, devi anche collegare le due masse (quella del modulo e quella di Arduino) insieme, altrimenti il segnale PWM non ha ritorno e non ti pilota il driver :wink:

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Eccomi qui con un po di aggiornamenti. I LED sono arrivati e hanno 3 serie di 3 chip connesse in parallelo.

Ecco una foto modificata in modo tale da riuscire a vedere i collegamenti:

Quindi da quello che ho potuto comprendere le strade da prendere sono 2:

a) Usare direttamente i 12V applicando tutte le accortezze del caso (resistenza in serie, transistor, alimentazione ecc...)
Esiste qualche schema/tutorial che mi aiuti a capire?

b) Acquistare 6 driver tipo questi: http://www.ebay.com/itm/High-Power-10W-LED-Driver-MBI6651-PWM-DIM-/380236759063?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5887e08017
Esiste qualche schema per questo tipo di driver da realizzare che mi permetta di non acquistarli?
Economicamente parlando conviene o il gioco non vale la candela?

OT: Etemenanki ti invoco! :grin:

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Hanti:
OT: Etemenanki ti invoco! :grin:

Heeeeee ... mica è così facile ... occorre l'antico "incantesimo Sumero" ... :grin:

... vedrai che presto arriva :wink:

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ROTFL :stuck_out_tongue:

OK, ci sono, ci sono ... accidenti, di questi tempi neppure noi demoni riusciamo a prenderci piu le ferie ... :stuck_out_tongue: XD XD XD

Allora, con le resistenze e' piu "semplice" come applicazione, ma ti serve che l'alimentatore sia ben stabilizzato (poca variazione causerebbe un'aumento eccessivo di corrente, con il rischio di strinarli), e poi pilotarli in PWM e' un po piu complicato ... se invece prendi i drivers, spendi qualche euro in piu (non molti, perche' tanto l'alimentatore lo dovresti prendere lo stesso, e da 12 o da 24 V il prezzo e' piu o meno lo stesso) per i driver, ma ti semplifichi di molto la vita per i collegamenti, e con una semplice uscita PWM ed un transistorino ci fai pure il pilotaggio in dimming (oppure 6, se li vuoi dimmerare indipendentemente, ma quello lo decidi tu poi) ... autocostruirsi i driver non e' economico, perche prendendo i componenti ed assemblandoteli tu spenderesti comunque almeno il doppio, se non di piu (quei venditori producono migliaia di pezzi, per questo riescono a tenere i prezzi a quei livelli)

Alimentazione, consiglio uno di questi alimentatori Ac100-240v to 24v DC 5a 120w Regulated Switching Power Supply Transformer for sale online | eBay o uno simile, il driver ha un'efficenza maggiore se pilotato con una tensione piu alta di quella che deve erogare, e questo tipo di alimentatori sono abbastanza robusti (ne ho uno collegato per le strip RGB che ho messo intorno alla vetrina, e' acceso da un'anno e mezzo e ancora non si e' strinato :stuck_out_tongue: XD) ... se invece hai problemi "di estetica" ci sono anche tipo questi http://www.ebay.com/itm/DC24V-5A-EU-US-UK-AU-Plug-Power-Supply-Converter-AC-100V-240V-Input-Adapter-/370877741378?pt=Travel_Adapters_Converters&hash=item565a093942 , ma costano qualcosa di piu ...

Le connessioni sono semplicissime, con i driver ... + e - dall'alimentatore a 24V, due fili per il led, due fili verso Arduino (l'ingresso PWM e la massa, che deve essere in comune fra Arduino e driver) e sei a posto ... al massimo, ma giusto per sicurezza, fra Arduino ed i driver ci metti un BC337 pilotato da una resistenza da 1K (6 transistor solo se vuoi regolare ogni driver indipendentemente con un diverso PWM, se li regoli insieme basta uno) ... sulle specifiche c'e' scritto che il driver spegne quando l'ingresso EN e' a massa, quindi dovresti pilotare il PWM in "reverse" (duty cycle piu alto per minore luminosita' e viceversa), ma quelo lo regoli nello sketch ... ti serve uno schema elettrico per le connessioni del transistor ?

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autocostruirsi i driver non e' economico, perche prendendo i componenti ed assemblandoteli tu spenderesti comunque almeno il doppio

Immaginavo...per quello avevo chiesto... =(

(oppure 6, se li vuoi dimmerare indipendentemente, ma quello lo decidi tu poi)

Si è quello che ho intenzione di fare.

al massimo, ma giusto per sicurezza, fra Arduino ed i driver ci metti un BC337 pilotato da una resistenza da 1K

6 transistor BC337 e 6 resistenze da 1k già le ho quindi le inserirei.

ti serve uno schema elettrico per le connessioni del transistor ?

Magari! Sei gentilissimo! XD :grin: XD :grin:

Ricapitolando, questa dovrebbe essere la mia lista della spesa:

6 DRIVERS come questi:
http://www.ebay.com/itm/High-Power-10W-LED-Driver-MBI6651-PWM-DIM-/380236759063?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5887e08017

1 ALIMENTATORE come questo:

E dovrei essere apposto! :sweat_smile:

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Il cablaggio piu semplice e' questo, i transistor li puoi mettere su un pezzo di millefori o fare un circuito stampato, le connessioni sono semplici ... i condensatorini da 10 nF vicino ai driver non e' indispensabile metterli, ma se i fili di connessione sono un po lunghi e' meglio usarli, che eliminano un po i disturbi ... ricordarsi le masse in comune fra alimentatore a 24V ed Arduino, altrimenti non funziona ...

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Fantastico! Sei davvero gentile, grazie! :grin: :smiley: :grin: :smiley:

Ok, allora faccio questo ordine, sperando che arrivi il prima possibile...e poi posto qui il risultato.

Grazie ancora per l'aiuto!

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Etemenanki:
Il cablaggio piu semplice e' questo, i transistor li puoi mettere su un pezzo di millefori o fare un circuito stampato, le connessioni sono semplici ... i condensatorini da 10 nF vicino ai driver non e' indispensabile metterli, ma se i fili di connessione sono un po lunghi e' meglio usarli, che eliminano un po i disturbi ... ricordarsi le masse in comune fra alimentatore a 24V ed Arduino, altrimenti non funziona ...

Etemenanki volevo chiederti se questi driver devono (e possono) essere usati anche con queste tipologie di Shield basati su N-channel MOSFET: "N-Drive Shield | Freetronics".
Grazie.

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Mi sembra strano che non ci siano gia sulla shield (ma del resto mi sembra anche che potevano ingenierizzarla un po meglio :P) ... forse e' prevista solo per l'uso come ON/OFf, e allora i driver non servono piu di tanto (hanno un senso se si usano i ponti o i mosfet in PWM, specie se a frequenze alte)